JP2000224874A - 圧電型アクチュエータ - Google Patents

圧電型アクチュエータ

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JP2000224874A
JP2000224874A JP11057504A JP5750499A JP2000224874A JP 2000224874 A JP2000224874 A JP 2000224874A JP 11057504 A JP11057504 A JP 11057504A JP 5750499 A JP5750499 A JP 5750499A JP 2000224874 A JP2000224874 A JP 2000224874A
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勉 亀山
Kiyoshi Kato
清 加藤
Shinsuke Hirayama
心祐 平山
Junichi Suzuka
純一 鈴鹿
Takayuki Sakurai
隆行 櫻井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧電素子が取り付けられた振動板をケース内
に設置するに際して、加工性を良くするためにケースを
合成樹脂製のものとしても振動特性が変化することがな
いようにするとともに、振動板のアースを何らその振動
特性に悪影響を与えることなく容易にとることができる
ようにする。 【構成】 圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を金
属製のリングによって支持し、その金属製のリングを合
成樹脂製のケース内に設置するようにしたうえで、その
金属製のリングに電極部を一体的に形成して、その電極
部がケースの外部に露呈するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子が取り付けら
れた振動板をケース内に設けるようにした圧電型アクチ
ュエータに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、この種の圧電型アクチュエータ
は、センサ本体に角速度が作用したときのガス通路にお
けるガス流の偏向状態を、そのガス通路に左,右一対に
設けられた感熱抵抗素子の抵抗の変化として電気的に検
出してそのときの角速度の大きさおよび向きを求めるよ
うにした、センサ本体がマイクロマシニング加工によっ
て形成された超小型のガス式角速度センサにあって、ガ
ス通路内に一定したガス流を供給するためのポンプとし
て用いられている。
【0003】しかして、このような用途の圧電型アクチ
ュエータにあっては、その動作特性が安定するべく、非
常な加工精度が要求されるものになっている。
【0004】従来の圧電型アクチュエータは、図9に示
すように、圧電素子1が取り付けられた振動板2の周縁
を上ケース3と下ケース4との間に挟持させるようにし
て、その上ケース3と下ケース4をかしめや溶接または
ネジ止めなどによって結合させるようにしている。圧電
素子1にはプラス側のリード13がハンダ付けされて、
そのリード13が上ケース3にあけられた穴17から外
部に引き出されている。
【0005】その際、上ケース3と下ケース4の結合の
状態によって振動板2の支持状態が変わり、それにとも
なって振動板2の振動特性が微妙に変化してしまうの
で、各ケース3,4を金属によって煩雑な精密加工を施
すようにしなければならなかった。
【0006】加工性を良くするために上ケース3と下ケ
ース4とを合成樹脂によってモールド成形するのでは、
振動板2を挟持する面の加工精度が悪くなって特性がば
らついてしまうとともに、振動板2の振動による挟持面
の摩耗によって特性が変化してしまう。また、その樹脂
の熱膨張係数が振動板2の材質とはかけ離れたものとな
って、温度によって振動板2の挟持状態が変わって特性
が変化してしまうことになる。
【0007】そして、特に、上ケース3と下ケース4と
を合成樹脂製のものとするのでは、それをアース体とし
て用いることができないため、図10に示すように、振
動板2に直接アース用のリード18をハンダ付けして、
そのリード18をとり回しながら上ケース3にあけられ
た穴19から外部に引き出すようにする必要があるもの
になってしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を挟持す
る上ケースと下ケースとを特性のばらつきがないように
金属によって精密加工するのでは加工性が劣り、加工性
を良くするために合成樹脂によって上ケースと下ケース
とを成形するのでは、振動板の挟持面の加工精度が悪か
ったり摩耗したりして、また温度によって特性が変化し
てしまうことである。
【0009】そして、特に、ケースを合成樹脂製のもの
とするのでは、振動板に直接アース用のリードをハンダ
付けしてケース外部に引き出す必要を生じて、ハンダ付
けをする際の位置決めが困難になって作業性が悪くなる
とともに、振動板にリードを接続すること自体がその振
動特性に悪影響を与えてしまうという問題がある。振動
部分からは直接にリードを極力引き出さないようにする
のが望ましい。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電素子が取
り付けられた振動板をケース内に設置するに際して、そ
のケースを合成樹脂製のものとしても特性が変化するこ
とがないようにするとともに、振動板のアースを何らそ
の振動特性に悪影響を与えることがなく容易にとること
ができるようにするべく、振動板の周縁を金属製のリン
グによって支持したうえで、その金属製のリングを合成
樹脂製のケース内に設置するようにしたうえで、その金
属製のリングに電極部を一体的に形成して、その電極部
がケースの外部に露呈するようにしている。
【0011】
【実施例】本発明による圧電型アクチュエータにあって
は、図1および図2に示すように、その基本的な構成
が、圧電素子1が貼り付けられた振動板2と、その振動
板2の周縁を挟持する一対の金属製のインナーリング
5,6と、一方のインナーリング5が嵌合する溝7が形
成された合成樹脂製の上ケース3および他方のインナー
リング6が嵌合する溝8が形成された合成樹脂製の下ケ
ース4とからなっている。
【0012】ここでは、圧電型アクチュエータをポンプ
として用いるようにしたときの構成を示しており、上ケ
ース3にはガスの吸入口9と吐出口10とが設けられ、
上ケース3と下ケース4とを組み付けたケース内部にガ
ス室11が形成されるようになっている。図中、12は
圧電素子1にハンダ付けされたプラス側のリード13の
外部引出し孔である。
【0013】このような圧電型アクチュエータにあって
は、上ケース3側の溝7内にインナーリング5を、下ケ
ース4側の溝8内にインナーリング6をそれぞれ嵌め込
んだうえで、振動板2を挟持するように上ケース3と下
ケース4とを接合することによって組み付けられる。
【0014】その際、予め、上ケース3側の溝7内にイ
ンナーリング5を、下ケース4側の溝8内にインナーリ
ング6をそれぞれインサート成形しておくようにすれ
ば、組付け時の作業性が向上する。
【0015】上ケース3と下ケース4との接合は、接着
剤による接着、超音波溶着、熱かしめ、ネジ止めなどに
よって行われる。
【0016】このように構成されたものにあって、特に
本発明では、下側のインナーリング6に外周方向に突出
するアース用の電極部20を一体的に形成するととも
に、下ケース4にその電極部20を外部に引き出す切欠
部21を設けて、その電極部20がケース外部に突出す
るようにして、その電極部20の突出部分にアース用の
リード18をハンダ付けできるようにしている。
【0017】このように本発明によれば、合成樹脂製の
上ケース3および下ケース4からなるケース内に振動板
2を設置するに際して、その振動板2の周縁を金属製の
インナーリング5,6間に挟持するようにしているの
で、振動板2の挟持面の加工精度を充分に保ちながら、
その挟持面に摩耗をきたすようなことなく、振動特性が
安定したものを加工性良く製造することができるように
なる。また、インナーリング5,6の熱膨張係数を振動
板2とほぼ同じにすることができ、温度によって振動板
2の挟持状態が変わって振動特性が変化するようなこと
を防止できるようになる。
【0018】そして、特に本発明によれば、ケース外部
において突出している電極部20にアース用のリード1
8をハンダ付けすることができ、振動板2のアースを何
らその振動特性に悪影響を与えることなく容易にとるこ
とができるようになる。
【0019】なお、その際、図3および図4に示すよう
に、上側のインナーリング5にアース用のリード18を
直接ハンダ付けして、そのリード18を上ケース3に設
けられた切欠部22から外部に引き出すようにするので
は、インナーリング5にリード18をハンダ付けをする
際の位置決めが困難になって作業性が悪くなってしま
う。
【0020】また、図5は本発明による圧電型アクチュ
エータの他の構成例を示しており、この場合は、予め振
動板2の周縁部を一対の金属製のインナーリング14,
15間にかしめによって挟持させたものを合成樹脂製の
上ケース3および下ケース4からなるケース内に設置す
るようにしている。
【0021】一対のインナーリング14,15間に振動
板2の周縁部を挟持する場合、図6に示すように、下ケ
ース4側の溝8内に嵌め込まれる一方のインナーリング
14にはその周縁に突出する壁部16が形成されてお
り、そのインナーリング14上に振動板2および他方の
インナーリング15をその端部がその壁部16に当接す
るように載置したうえで、その壁部16の先端を折り曲
げてかしめるようにしている。
【0022】そして、上ケース3側の溝7と下ケース4
側の溝8との間にかしめによって振動板2を挟持するよ
うに一体化されたインナーリング14,15を嵌め込ん
だうえで、上ケース3と下ケース4とを接合することに
よって組み付けられる。
【0023】しかして、この構成によれば、予めかしめ
によって一対のインナーリング14,15間に振動板2
の周縁部を挟持したものをケース内に組み付けるように
しているので、容易に振動板2の周縁の挟持状態を一定
にすることができ、振動特性が一定したものを加工性良
く量産することができるようになる。
【0024】その際、特に、インナーリング15に突出
形成されている電極部20を下ケース4側の切欠部21
に嵌合させることによって、予めかしめによって振動板
2を挟持するように一体化されたインナーリング14,
15をケース内に組み付ける際の位置決めを行わせるこ
とができるようになる。
【0025】図7および図8は本発明の他の実施例を示
すもので、ここでは上側のインナーリング5の外周方向
に突出形成した電極部23を上方に折り曲げて、上ケー
ス3にあけられた穴24からその電極部23の端部を露
呈させるようにして、そのケース上面に露呈した電極部
23の端部にリード18をハンダ付けするようにしてい
る。
【0026】また、特に図示しないが、下側のインナー
リング6の外周方向に突出形成した電極部を下方に折り
曲げて、下ケース4にあけられた穴からその電極部の端
部を露呈させるようにして、そのケース下面に露呈した
電極部の端部にリードをハンダ付けするようにしてもよ
いことはいうまでもない。
【0027】
【効果】以上、本発明による圧電型アクチュエータにあ
っては、圧電素子が取り付けられた振動板の周縁を金属
製のリングによって支持し、その金属製のリングを合成
樹脂製のケース内に設置するようにしたうえで、その金
属製のリングに電極部を一体的に形成して、その電極部
がケースの外部に露呈するように構成したもので、ケー
スを合成樹脂製のものとしても振動特性が変化すること
がないように振動板をケース内に設置するとともに、振
動板のアースを何らその振動特性に悪影響を与えること
なく容易にとることができ、振動特性が安定した圧電型
アクチュエータを加工性良く製造できるという利点を有
している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による圧電型アクチュエータの一実施例
を示す正断面図である。
【図2】同実施例による圧電型アクチュエータの分解斜
視図である。
【図3】圧電型アクチュエータにおけるアース用リード
の引出し状態の一例を示す正断面図である。
【図4】圧電型アクチュエータにおけるアース用リード
の引出し状態の一例を示す分解斜視図である。
【図5】本発明による圧電型アクチュエータの他の実施
例を示す正断面図である。
【図6】一対のインナーリング間に振動板の周縁部をか
しめによって挟持する過程を示す図である。
【図7】本発明による圧電型アクチュエータのさらに他
の実施例を示す正断面図である。
【図8】図7に示す実施例による圧電型アクチュエータ
の分解斜視図である。
【図9】従来の圧電型アクチュエータの一構成例を示す
正断面図である。
【図10】従来の圧電型アクチュエータの他の構成例を
示す正断面図である。
【符号の説明】
1 圧電素子 2 振動板 3 上ケース 4 下ケース 5 インナーリング 6 インナーリング 9 吸入口 10 吐出口 14 インナーリング 15 インナーリング 16 壁部 18 アース用リード18 20 電極部 21 切欠部 23 電極部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 清 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 平山 心祐 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 鈴鹿 純一 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 櫻井 隆行 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電素子が取り付けられた振動板の周縁
    を金属製のリングによって支持し、その金属製のリング
    を合成樹脂製のケース内に設置するようにしたうえで、
    その金属製のリングに電極部を一体的に形成して、その
    電極部がケースの外部に露呈するように構成した圧電型
    アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 振動板の周縁を一対の金属製のリング間
    に挟持させるようにしたうえで、そのうちの一方のリン
    グに電極部を形成するようにしたことを特徴とする請求
    項1の記載による圧電型アクチュエータ。
  3. 【請求項3】 ケースを密閉構造として、そのケースに
    ガスの吸入口と吐出口とを設けて、ポンプとして用いる
    ようにしたことを特徴とする請求項1の記載による圧電
    型アクチュエータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI680232B (zh) * 2018-08-13 2019-12-21 科際精密股份有限公司 流體驅動裝置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI680232B (zh) * 2018-08-13 2019-12-21 科際精密股份有限公司 流體驅動裝置
US11248597B2 (en) 2018-08-13 2022-02-15 Koge Micro Tech Co., Ltd. Fluid driving device
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